Die Verarbeitung ribosomaler RNAs in Nucleolus
Lesen Sie diesen Artikel, um Informationen über Ribosomal RNAs Processing in Nucleolus zu erhalten!
Die Biogenese von rRNA ist ein wichtiges und klares Beispiel für die RNA-Prozessierung. Die rRNA ist ein großes 45S-Molekül mit 14.000 Nukleotiden. Die rRNA-Gene werden in eine lange Vorläufer-RNA transkribiert, die in 18S-, 28S- und 5.8S-RNA gespalten werden muss. Bei diesem Spaltprozess werden etwa 50% der Vorläufer-RNA im Kern abgebaut. Im Verlauf der Bearbeitung können mehrere Ereignisse unterschieden werden -
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(1) Innerhalb von 45S sind die rRNAs durch Abschnitte der Spacer-RNA getrennt, und die Reihenfolge der Transkription ist am 5'-Ende-18S-5.8S-28S-3'-Ende. Auf einem voll aktiven Gen werden etwa 100 RNA-Polymerasen auf dem ribosomalen DNA-Cistron (dh dem Gen) transkribiert.
(2) 45S-RNA wird methyliert (-CH3-Gruppe wird hinzugefügt), noch bevor die Transkription abgeschlossen ist. Diese methylierten Moleküle der 45S-Nucleolar-RNA werden mit notwendigen Proteinen assoziiert, die in den Nucleolus-bildenden Ribonukleoprotein-Molekülteilchen (RMP) vorhanden sind.
Diese RMPs mit 45S-Nukleolar-RNA spalteten sich über mehrere Zwischenschritte in 32S- und 18S-rRNA auf. Methylierungen treten hauptsächlich an der Ribosegruppe auf und treten nur in 18S- und 28S-Sequenzen auf, die konserviert werden. Die Segmente, die abgebaut werden, bleiben nicht methyliert. So wird das 18S-Molekül zusammen mit seinen Proteinmolekülen sofort ins Zytoplasma transportiert.
Die 32S-RNA bleibt etwa 40 Minuten im Nukleolus und wird dann in 28S-RNA und 5.8S-RNA gespalten. Diese verbleiben noch 30 Minuten im Nukleolus, bevor sie in das Zytoplasma gelangen.
Die 5S-rRNA wird außerhalb des Nucleolus synthetisiert und die Gene liegen neben der Nucleolarorganizer-Region des Chromosoms.
Die 18S-rRNA mit ihren Proteinen verlässt den Kern durch die Nucleopore und tritt in das Zytoplasma ein, wo sie sich mit Proteinen unter Bildung einer kleinen Untereinheit (40S) des Ribosoms verbindet.
Die 28S-rRNA wird nach Eintritt in das Zytoplasma mit 5S-rRNA und den die 60S-Untereinheit bildenden Proteinen inkorporiert.
Daher führt die Verarbeitung von ribosomaler RNA zu einem Anstieg der Methylgruppen.
In Prokaryoten werden 16S- und 23S-rRNAs auch als einzelne Einheit transkribiert, jedoch so schnell verarbeitet, dass die Vorläufer-rRNAs nicht nachgewiesen werden können.
In Eukaryoten sind Ribosomen im Nukleolus angeordnet. Die 45S-RNA wird schnell mit Protein assoziiert und bildet ein Teilchen von etwa 80S. Alle Übergänge zwischen 45S und den letzten 28S und 18S finden in nukleolaren Ribonukleoproteinpartikeln statt.
Die Synthese von ribosomalen Proteinen findet teilweise innerhalb des Nukleolus und teilweise im Zytoplasma statt. Die im Zytoplasma synthetisierten Proteine bauen sich im Nukleolus auf und werden in Ribonukleoproteinmolekül-Teilchen verwendet.
